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02-09 00:00
本研究通过优化光学设计，成功研制出一种毫米级刚性金刚石磁强计探头，显著提升了磁测灵敏度。核心创新在于将截锥形金刚石与微型复合抛物面聚光器（CPC）透镜耦合，在4毫米直径内将荧光收集效率提高了37%。基于共振线宽约8 MHz的样品，该探头实现了200 pT/√Hz的灵敏度。这一验证结构为未来开发兼具毫米级尺寸与皮特斯拉级灵敏度的内窥镜系统铺平了道路，有望应用于外科手术和工业检测等领域。
金刚石磁强计氮空位中心内窥镜应用光学设计优化复合抛物面聚光器高灵敏度磁测
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02-09 00:00
本研究展示了为未来电子-离子对撞机（EIC）的桶部成像量能器（BIC）开发的AstroPix v3高电压CMOS像素传感器在费米实验室120 GeV质子束下的测试结果。该传感器500微米的像素间距实现了对质子束轮廓的精确测量，为量能器性能研究提供了关键数据。通过测量最小电离粒子的能量沉积，研究团队成功提取了传感器的有效耗尽深度，验证了其在精确径迹成像和能量测量方面的潜力。
像素传感器束流测试高能物理量能器cmos
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02-09 00:00
研究通过演化博弈模型，分析了健身房、共享办公空间等顺序使用公共资源场景下的卫生合作困境。模型量化了清洁成本、污染风险与社会激励之间的权衡，发现降低清洁的有效成本、增强亲社会激励及监测群体违规行为能促进合作卫生。有趣的是，完全利他群体的稳定性主要受清洁成本影响，而增加感染成本（如惩罚）的作用相对次要。模型揭示了策略组合的多稳态、滞后效应与突变，为设计经济有效的公共卫生政策提供了量化依据。
演化博弈公共资源卫生合作搭便车问题多稳态政策设计
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02-09 00:00
本研究提出了一种新颖的风电场能量与备用容量优化调度方法，通过显式建模风机间的尾流相互作用，提升市场参与度和运行效率。传统方法常忽略尾流效应，仅依赖功率曲线估算，导致预测偏高和市场表现不佳。为此，团队开发了一个两阶段随机规划框架，将基于FLORIS软件的尾流感知功率估算模型整合其中，并通过场景生成与削减处理风电及备用的不确定性。该方法使风电生产商能优化参与日前能量市场和辅助服务市场（特别是频率恢复备用FRR）。案例研究表明，与传统方法相比，尾流感知模型将产量预测误差降低了12-13%，减少了不平衡惩罚，并使收入提高了3%；若进一步采用尾流导向控制，收入还可额外增加1-2%。
风电场调度尾流效应随机规划辅助服务市场floris仿真运行优化
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02-09 00:00
本研究在锶-88原子的光栅磁光阱中，首次演示了锯齿波绝热通道技术。该技术应用于窄线宽跃迁 $^1S_0 \rightarrow ^3P_1$，通过数值模拟和实验验证，证明其冷却效率优于传统的三角波频率调制，即使在复杂偏振环境下也是如此。实验成功将约 $3\times10^6$ 个原子冷却至 4.9 μK，并将两个不同跃迁光阱间的原子转移效率提升了一倍。
原子物理激光冷却磁光阱绝热通道锶原子光栅芯片
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02-09 00:00
本研究通过耦合二流体模型与Vinen涡线密度方程，首次在数值上完整再现了超流氦-4绕圆柱热逆流中观测到的多稳态尾迹拓扑结构（0、2、4、6涡旋态）。模拟揭示了超流分量也能形成异常的上游涡旋，并发现其机制源于圆柱肩部附近增强的互摩擦耗散自组织区。该区域重塑了有效障碍物，驱动了两个分量的上游涡旋，并抑制了正常流体的固有尾迹振荡。基于此机制，研究构建了以正常流体雷诺数 $Re_n$ 和无量纲相互作用数 $N$ 为参数的统一相图，区分了惯性主导和互摩擦主导的转变，并划定了各离散尾迹拓扑的参数窗口。
超流体热逆流尾迹拓扑二流体模型互摩擦量子流体
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02-09 00:00
为提升无中微子双贝塔衰变实验（如LEGEND）的灵敏度，需有效识别并剔除探测器表面事件这一关键背景。本文介绍了CAGE（准直α、γ和电子）扫描系统，这是一种可在表面实验室对高纯锗探测器敏感表面进行精密扫描的内部源低温恒温器。CAGE利用三个独立电机平台定位内部准直放射源，能够研究脉冲形状随源位置和入射角的变化，从而提取可用于数据分析中剔除表面背景的特征。使用^{241}Am的试运行结果表明，其光束点定位精度达3.1毫米，并成功观测到59.5 keV γ射线事件上升时间随探测器中心径向距离增加的现象，为背景甄别提供了新方法。
无中微子双贝塔衰变高纯锗探测器表面背景低温扫描系统脉冲形状分析背景甄别
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02-09 00:00
本研究在中等雷诺数（Re ≈ 1000）下，将一种允许连续前缘涡旋脱落的无粘涡片模型，与直接数值模拟（Navier-Stokes）在约70种不同的非定常平板运动（涵盖物体主导和流动主导两种状态）中进行了系统比较。结果表明，在物体主导运动中，无粘模型能准确复现法向力历程和诱导涡量场的定性结构；而在流动主导的准周期涡脱落状态下，力预测的吻合度良好，但在小攻角下有所降低，这反映了涡脱落动力学对物理和计算参数更高的敏感性。该模型为跨不同运动状态的统一比较提供了可能，并明确了无粘涡片模型可可靠用于力预测和物理解释的适用范围。
涡旋脱落流体动力学数值模拟无粘模型平板运动雷诺数
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02-09 00:00
本研究提出了一种利用激光在金刚石薄膜与玻璃基底间直写高深宽比纳米通道的新方法。通过激光将部分金刚石薄膜转化为纳米条带，诱导周围薄膜剥离，可形成横截面为矩形、宽高比超过50的纳米通道。研究利用原子力显微镜、透射电镜和电子能量损失谱表征了通道结构，并通过微区光谱法证实了通道的光学可及性。实验证明，所制纳米通道可通过毛细作用填充水，且具有抗堵塞和机械稳定性，为需要光学访问的先进纳米流体应用提供了一个多功能平台。
激光直写纳米通道纳米流体学金刚石薄膜高深宽比光学访问
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02-09 00:00
研究通过超宽带光电导显微镜技术，精确测量了非晶InGaZnO薄膜晶体管在导带迁移率边0.1 eV内的完整亚带隙态密度。测量结果能准确预测器件的转移特性曲线，揭示了浅层缺陷态作为电子陷阱，刚性调控亚阈值摆幅、阈值电压和漂移迁移率。结合DFT+U模拟，研究将主导性能的陷阱（位于导带边下约0.32 eV）归因于Ga-Ga-In氧空位缺陷。
薄膜晶体管非晶氧化物半导体态密度缺陷态亚阈值特性氧空位
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02-09 00:00
本研究将经典的海德平衡理论推广到异质社会温度场景，在完全图上建立了每个社会关系具有不同波动强度的广义模型。通过平均场方法，推导出集体意见状态的分布依赖自洽条件，揭示了交互异质性分布如何决定系统宏观行为。研究发现逆温度分布的函数形式（轻尾或重尾）会导致定性不同的相图，并为临界转变建立了普适下界。数值模拟验证了理论预测，为理解现实社会系统的结构平衡提供了统一框架。
社会物理学海德平衡平均场理论相变异质性复杂系统
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02-09 00:00
本研究针对局部攻击（LA）提出了一种新的节点级度量指标——局部攻击脆弱性指数（LAVI），用于量化从特定节点发起的局部攻击对网络造成的潜在破坏程度。LAVI通过计算攻击传播过程中累积的断链数量，捕捉了局部连通性和拓扑位置对破坏的放大效应。在合成和真实网络上的数值实验表明，与度中心性、接近中心性等传统指标相比，LAVI与网络鲁棒性下降的相关性更强，能更准确地预测节点在空间局部故障下的脆弱性。
复杂网络网络鲁棒性局部攻击脆弱性指标节点中心性
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02-09 00:00
本研究构建了一个最小化数学模型，以解释在注意力有限的情况下，内容质量与受众注意力如何协同演化。通过演化博弈方法，模型模拟了内容提供者（决定投入多少努力进行生产）与消费者（选择是主动搜寻高质量内容还是被动参与）之间的策略反馈。分析结果揭示了内容动态的三种特征状态：崩溃、边界和共存。状态间的转换取决于受众区分内容质量的能力。当受众辨别力弱时，选择性注意力和高质量生产都会消失，导致信息崩溃；当辨别力足够且激励一致时，高质量与低质量内容通过受众选择性与提供者努力之间的反馈实现动态共存。研究指出，维持健康信息生态需要两个关键条件：受众具备足够的辨别力，以及为高努力创作提供充分激励。
注意力经济演化博弈信息生态内容质量协同演化数学模型
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02-09 00:00
本研究将诺特定理扩展至一类新的理论框架，其场方程源于作用量在约束条件下的极值要求。核心创新在于引入了约束方程本身的规范对称性，并定义了一种新的全局对称性——条件对称性。作者证明了条件对称性必然导致守恒定律，并建立了守恒流与条件对称性之间的对应关系（逆定理成立）。该理论框架通过多个力学和场论实例进行了验证，为处理受约束物理系统的对称性与守恒律提供了普适方法。
诺特定理条件对称性最小作用量原理规范对称性守恒定律约束系统
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02-09 00:00
本文批判性地审视了将熵表达为系统量子态数对数的传统观点。通过分析玻尔兹曼基于给定总能量的气体状态数定义熵的方法，作者提出熵是亚量子过程的产物。研究证明，熵应被表达为：在观测时间内，具有给定总能量的宏观系统状态的最大实现数的对数，除以该时间段内其量子态出现的次数。这一新表达式旨在更精确地连接宏观热力学量与微观量子过程。
熵量子态宏观系统玻尔兹曼方法亚量子过程
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02-09 00:00
本研究提出了一种双架构量子模拟框架，用于模拟有界导出范畴中的态射与稳定性条件，并应用于Kähler与非Kähler流形上的D-膜物理。研究构建了两种物理可执行的量子实现方案：一是在传统门基量子比特平台上实现的参数化量子电路，通过将斜率泛函与稳定性约束编码为变分可观测量，模拟包含形变项δ的量子修正陈类不等式；二是利用SU(2)_3模张量范畴建模的斐波那契任意子的编织与融合，实现拓扑量子计算，将球面扭曲与自等价等函子变换实现为容错的编织操作序列。该框架为在量子硬件上模拟范畴稳定性与同调代数提供了稳健的工程管道。
量子模拟拓扑量子计算导出范畴d-膜物理参数化量子电路任意子编织
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02-09 00:00
本研究基于修订的认知负荷理论框架，在力学和电路两个物理领域，对比了探究式、设计式和游戏式三种实验教学模式对非STEM专业学生的影响。通过两次实验及问卷调查发现，游戏式实验室能持续产生最低的认知负荷和最高的情境兴趣，而探究式和设计式则带来更高的认知需求，其相对效果因领域而异。总体而言，情境兴趣与认知负荷呈负相关，表明降低认知需求有助于提升学习参与度。
物理教育认知负荷情境兴趣游戏化学习实验教学非stem专业
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02-09 00:00
本研究揭示了Kohn-Sham参考下的耦合簇理论（KS-CC）在强关联体系中表现优异的关键原因。研究发现，其改进源于编码在非正则Fock矩阵中的单粒子密度矩阵差异，而非通常认为的KS轨道本身。基于此，KS-CCSD(T)方法能够以接近化学精度计算过渡金属二聚体和主族化合物的电子与热化学性质，并成功恢复了Cr$_2$分子的整个势能面，解决了HF-CCSD(T)和单参考密度泛函理论在此类体系中的著名失败案例。研究还引入了一种密度差异诊断工具，可用于识别多参考特征，并以平均场成本指导选择最优参考态。
量子化学耦合簇理论强关联体系密度泛函理论计算化学
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02-09 00:00
本研究应用因果机器学习方法，分析了931例头颈癌患者放疗后下颌骨坏死（ORN）的剂量-效应关系。通过广义随机森林模型发现，所有剂量学参数对ORN发展均具有显著正向因果效应（平均处理效应：0.092-0.141）。可解释机器学习进一步揭示了显著的效应异质性：50-60岁患者表现出最强的因果剂量-反应关系（条件平均处理效应高达0.229），而70岁以上患者效应最小。这表明基于年龄分层的剂量优化和个性化治疗规划可降低ORN风险。
因果推断放疗毒性机器学习剂量优化头颈癌个性化医疗
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02-09 00:00
本研究通过二维粒子模拟，对比了标准平面靶与新型环形（C形）靶在超强激光下的离子加速性能。环形靶通过两个协同机制显著提升性能：其空腔作为光学陷阱，通过多次内反射将电磁场约束超过300fs，使激光能量吸收率提升至49%（平面靶为16%），峰值电子温度达5.1MeV；同时，离子束从汇聚的腔壁加速并在几何中心叠加，形成局部高密度焦点。最终，质子截止能量提升至22MeV，碳离子能量超过60MeV，为紧凑高效激光离子源提供了新途径。
激光离子加速环形靶材粒子模拟光学约束等离子体聚焦tnsa
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02-09 00:00
本研究通过系统性的时空分辨测量，探究了不同长宽比和质量比下柔性旗帜的变形与阻力特性。研究发现弯曲波以接近来流的速度从根部传播至尖端，波长与旗帜长度成比例。较小的长宽比会降低流体对旗帜的局部动压，从而减缓波传播速度并降低尖端振动频率。通过分析近尾流涡旋形成，确定了两个特征长度尺度：旗帜面积与周长之比 $L^*$ 和面积平方根 $\sqrt{HL}$，它们可标度每个周期脱落的环量。研究还提出了基于运动学的平均阻力系数模型，该模型利用质量比和依赖于波速的尖端典型速度进行预测，无需拟合参数。
流体力学柔性体涡旋脱落波传播阻力系数实验测量
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02-09 00:00
本研究通过对比规则孔隙网络、无序孔隙网络和离散裂隙网络三种模型，量化了多孔与裂隙介质在溶解过程中的差异。研究引入“流动聚焦剖面”作为统一度量，揭示了不同溶解模式（均匀溶解、沟道化、虫孔形成）下流动路径的演化规律。研究发现，由网络拓扑（而非仅孔径或裂隙开度差异）造成的结构非均质性，从根本上限制了流动的完全均匀化，这对从孔隙/裂隙尺度到储层尺度的溶解动力学升尺度模拟至关重要。
多孔介质溶解流动聚焦网络拓扑结构非均质性升尺度模拟裂隙网络
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02-09 00:00
本研究对基于紧致有限差分格式的高阶可压缩求解器进行了验证与确认。通过五个经典算例进行验证：一维Sod激波管问题、二维激波-剪切层相互作用、可压缩槽道流、可压缩湍流边界层以及激波-湍流边界层相互作用。与精确解和直接数值模拟参考数据的对比表明，该求解器能精确捕捉激波、分辨涡结构，且一阶和二阶统计量均吻合良好。
计算流体力学高阶格式可压缩流激波捕捉湍流模拟验证确认
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02-09 00:00
本研究提出了一种仅通过控制泵浦电流即可实现宽带连续频率调谐的新方法。在具有频率失谐和相对损耗的两个耦合子激光器中，参数空间中出现一个由伪对称分支和伪对称破缺分支在异常点连接构成的模式切换边界。实验表明，当调谐轨迹穿过伪对称破缺分支时，可实现连续调频；穿过异常点时，可获得最大连续调谐范围。基于两个耦合太赫兹量子级联激光器的实验实现了10 GHz的连续调谐，而多单元阵列更将范围扩展至163 GHz。
非厄米光子学激光调频异常点量子级联激光器拓扑边界半导体激光